粒子与光电材料相互作用的应用基础研究获自然科学奖

据《济南日报》消息，在2006年1月10日召开的全国科技大会上，山东大学物理与微电子学院王克明教授完成的项目“粒子与光电材料相互作用的应用基础研究”获国家自然科学奖二等奖。该项目在离子注入光波导研究领域取得一些原创性成果，对进行跨学科新领域的课题研究具有重要的借     

ZnSe及ZnSe/GaAs异质结构中压力导致的直接禁带向间接禁带的转变

用经验赝势方法计算了体ZnSe以及ZnSe/GaAs单异质结系统中ZnSe外延层г、X、L等特殊对称点导带底能量随压力的变化。结果表明，同Si、Ge、GaAs等半导体材料不同，ZnSe的X点导带底具有正的压力系数，但比г点的压力系数小，这是ZnSe材料以及ZnSe基异质结构材料发生直接禁带向间接禁带的转变时所需转变压力较大的根本原因。研究了ZnSe/GaAs异质结构中晶格失配造成的应变对外延层г、X、L对称点压力系数的影响，表明这种晶格失配造成的应变可以极大地减小ZnSe外延层材料由直接禁带向间接禁带的转变压力。     

X射线衍射研究N2+注入Si

本文首先给出了180keV的N₂⁺注入Si的X射线衍射(XRD)分布,然后用Levenberg-Marquardt最优化方法模拟实验曲线。根据XRD运动学理论,在我们给出的试探胁变函数和多层模型的基础上,用自编程序计算给出了晶格胁变随注入深度、剂量和退火温度的变化。最后我们对实验和计算结果进行了初步的分析讨论。 关键词：     

Theoretical Analysis of Characteristics of GaxInl—x NyAsl—y／GaAs Quantum Well Lasers with Different Intermediate Layers

Based on the band anticrossing model, the effects of the strain-compensated layer and the strain-mediated layero n the band structure, gain and differential gain of GalnNAs/GaAs quantum well lasers have been investigated. The results show that the GaNAs barrier has a disadvantage in increasing the density of states in the conduction band. Meanwhile, the multilayer quantum wells need higher transparency carrier density than the GalnNAs/GaAs single quantum well with the same wavelength. However, they help to suppress the degradation of the differential gain. The calculation also shows that from the viewpoint of band structure, the strain-compensated structure and the strain-mediated structure have similar features.     

介质靶表面的充电效应对等离子体浸没离子注入过程中鞘层特性的影响

针对等离子体浸没离子注入技术在绝缘体表面制备硅薄膜工艺，采用一维脉冲鞘层模型描述介质靶表面的充电效应对鞘层厚度、注入剂量及靶表面电位等物理量的影响.数值模拟结果表明：随着等离子体密度的增高，表面的充电效应将导致鞘层厚度变薄、表面电位下降以及注入剂量增加，而介质的厚度对鞘层特性的影响则相对较小. 关键词： 等离子体浸没离子注入 脉冲鞘层 绝缘介质 充电效应     

含氮类金刚石薄膜的紫外辐照研究

 用射频等离子体方法在玻璃基底上制备的类金刚石（DLC）薄膜，采用离子注入法掺氮，并对掺氮DLC薄膜紫外（UV）辐照前后的性能变化进行了研究。研究结果表明：随氮离子注入剂量及UV辐照时间的增加，位于2 930cm^-1附近的SP ³C-H吸收峰明显变小，而位于1 580cm^-1附近的SP2C-H吸收峰则明显增强，薄膜的电阻率明显呈下降趋势；随UV辐照时间的增加，位于1 078cm^-1附近的Si-O-Si键数量及位于786cm^-1附近的Si-C键数量明显增加。即氮离子注入和UV辐照明显改变了DLC薄膜的结构与特性。     

InxGa1-xAs-GaAs应变层量子阱结构的流体静压光荧光研究

本文报道了对分子束外延(MBE)生长的In_0.25Ga_0.75As-GaAs应变层量子阱结构在77K下的压力光荧光(PL)研究的结果。流体静压力从0到50kbar.,给出了In_0.25Ga_0.75As-GaAs应变层量子阱的Γ谷压力系数,实验观察到了量子阱中能级与势垒GaAs中X谷的能级交叉。通过对其压力行为的分析,给出了In_0.25Ga_0.75As-GaAs异质结的导带与价带跃变比:Q_c=△E_c:△E_v=0.68:0.32。对(InGa)As-GaAs应变量子阱常压下的理论分析与实验符合很好。本文也对Al_0.3Ga_0.70As-GaAs量子阱进行了讨论。 关键词：     

离子束合成钇硅化物的结构及红外谱特征

将稀土金属钇离子注入到n型单晶Si(111)中制备出钇硅化物埋层.利用x射线衍射、卢瑟福背散射和傅里叶红外吸收谱测量分析了样品的结构、原子的埋层分布和振动模式.结果表明，Y离子在注入过程中已与基底中的Si原子形成了YSi2结构相.真空下的红外光辐照处理促使YSi2择优取向生长，埋层中Si与Y的平均原子浓度比由24下降为20，与六方YSi2的化学计量比一致.还给出了钇硅化物的特征红外吸收谱.     

离子注入诱导量子阱界面混合效应的光致荧光谱研究

采用多元芯片方法获得了一系列不同离子注入剂量的GaAsAlGaAs非对称耦合量子阱单元,通过光致荧光谱测量,研究了单纯的离子注入导致的界面混合效应.荧光光谱行为与有效质量理论计算研究表明,Al原子在异质结界面的扩散在离子注入过程中已基本完成,而热退火作用主要是去除无辐射复合中心. 关键词： 量子阱 离子注入 光致荧光谱 界面混合     

离子注入合成β-FeSi2薄膜的显微结构

采用MEVVA源(Metal Vapor Vacuum Arc Ion Source)离子注入合成β-FeSi2薄膜,用常规透射电镜和高分辨电镜研究了不同制备参数下β-FeSi2薄膜的显微结构变化. 研究结果表明:调整注入能量和剂量,可以得到厚度不同的β-FeSi2表面层和埋入层. 制备过程中生成的α,β,γ和CsCl型FeSi2相的相变顺序为γ-FeSi2→β-FeSi2→α-FeSi2,CsCl-FeSi2→β-FeSi2→α-FeSi2或β-FeSi2→α-FeSi2. 当注入参数增加到60kV,4×1017ions/cm2,就会导致非晶的形成,非晶在退火后会晶化为β-FeSi2相,相变顺序就变为非晶→β-FeSi2→α-FeSi2. 随退火温度逐渐升高硅化物颗粒逐渐长大,并向基体内部生长,在一定的退火温度下硅化物层会收缩断裂为一个个小岛状,使得硅化物/硅界面平整度下降. 另外,对于β-FeSi2/Si界面取向关系的研究表明,在Si基体上难以形成高质量β-FeSi2薄膜的原因在于多种非共格取向关系的并存、孪晶的形成以及由此导致的界面缺陷的形成.